Roma döneminden sonra VIII.yüzyıl başlarında gelişen Arap ordularına karşı önlem olmak üzere Bizans İmparatoru III.Leon ile IV.Constantinius tiyatronun kesme taşlarını söktürerek surları takviye etmişlerdir. Bu arada Cavea’ya (oturma kademelerine) ait taşlar surlarda kullanılmıştır.
Tiyatro düz bir alana kurulduğundan oturma kademelerini Roma tiyatro mimarisinde görüldüğü gibi 19 galeri taşımaktadır. Bu galerilerin 12’si beşik tonozludur. Bu tonozlu galerilerin aralarında ölçü farklılıkları bulunmaktadır. Tonozların en yüksek noktası 6 m.yi bulmaktadır. Oturma kademelerinde kullanılan kesme taşların bazıları İznik surlarından getirtilmiştir. Tiyatronun iç ve dış yüzleri büyük bloklar halindedir. İçeride kalan bölümler moloz taş, kireç ve kum ile takviye edilmiştir. Tiyatro doğu-batı yönünde 84 m., kuzey-güney yönünde de 63 m. genişliğindedir. Tiyatronun kuzeyinde bulunan skene (sahne binası) son kazılarda ortaya çıkarılmıştır.İznik’te tiyatroya ait mimari parçalarına, kitabelerine, tiyatro masklarına surlarda ve konutların duvarlarında rastlanmaktadır.